《夏日大作戰》裡的數學奧林匹亞到底是什麼?

張貼日期:Sep 08, 2020 2:57:15 PM

取自電影夏日大作戰的海報

《夏日大作戰》於2009年上映,故事講述在國際數學奧林匹亞日本國手選拔賽落榜的高二生小磯健二,在學姊的拜託下,去幫她祖母慶生,然後一行人透過打花牌和瞪著電腦螢幕上的一堆數字拯救世界的故事...我沒有唬爛,劇情真的是長這樣,不相信的人自己去看 XD

但話說回來,這個 國際數學奧林匹亞 到底是啥啊?如果小磯健二真的選上了國手,他將要面對的是什麼(姑且不論世界是否會因為他選上國手而毀滅)?

首先,這是個真實存在的比賽,國際數學奧林匹亞(International Mathematical Olympiad,簡稱 IMO)自 1959 年起舉辦,是專門針對高中以下學生 [1] 的國際數學競賽,因此《夏日大作戰》裡小磯健二的高二生設定是合理的。IMO 發展到現在,每年已經有超過一百國參加,每個國家 最多可以派六名選手 參賽,因此各國都需要舉辦自己的選拔賽,所以「日本國手選拔賽落榜」這個設定,也是合理的。基本上,能夠入選數奧國家隊的人都是高手高手高高手。

台灣 有沒有參賽呢?有,而且老實說成績不錯。台灣從 1992 年起參與 IMO,近年團體排名基本上都在前 20%,隊史最佳是 2014 年的世界第三名。

台灣在歷屆的團隊排名,今年是第 61 屆數奧。圖片取自 IMO 官網 http://www.imo-official.org/

詳細之參賽屆次與排名資料請參見下表 [2]。

那假設小磯健二真的有選上國手,等著他的會是什麼呢?原則上,IMO每年會由一個國家舉辦,所以小磯健二會需要飛到那個國家,跟100多個國家,600多名選手同場較勁。

比賽內容當然是數學,這個應該沒什麼疑問。但說到考數學,我想大部分的人的想像,會是拿到一份像指考考卷的玩意,分成第壹部分的單選、多選、選填和第貳部分的非選擇題,考一大堆題目之類的。

108年指考數學甲,考試題目總共六頁。

但如果你抱持這個想法走進 IMO 的考場,你一定會很意外,因為你會拿到的考卷是長這樣:

對,你沒看錯,IMO 總共考兩天,每天只有三題,而且給你四個半小時寫三題!!

你想說四個半小時寫三題怎麼會寫不完?

那請容我跟各位報告一下,上面這份考卷是 2017 年第一天的考卷,總共有 615 個選手。其中第三題,只有 2 個人答對!

我說的是全世界最頂尖的 615 個選手裡,只有 2 個人答對這一題!

事實上,IMO 題目難度之高,使得你只要兩天的六題裡面有拿到一題滿分,你就保證有榮譽獎 [3]。而要拿到銅牌、銀牌或是金牌,難度當然就更高。我們會在之後的文章中,陸續為大家介紹 IMO 題目的樣貌,大家就會更清楚為什麼這個比賽的難度會這麼高了。

最後跟大家報告一個好(?)消息:今年由於疫情關係,原本預計七月於聖彼得堡舉辦的 IMO,改為 9/20-9/28 各國於各國設立的考試中心同步舉辦,台灣國手們也會在台灣某個神祕的地方為國爭光。就地理距離而言,這可能是大家自 1998 年以來離 IMO 最接近的一次了,那年在台灣舉辦。因此我們會把握這個難得的機會,在接下來的幾天內陸續推出相關報導,讓大家一窺這個平常難得一見的世界。

[1] 大原則是 20 歲以下,尚未入大學就讀,因此你要一出生就去比也可以!目前世界紀錄最年輕的得牌主就是大名鼎鼎的陶哲軒(Terence Tao),他在 10 歲拿到銅牌,13 歲拿到金牌。

[2] Kao, Chu-Lan. "台灣參與國際數學奧林匹亞競賽之統計分析." Journal of the Chinese Statistical Association 58.1 (2020): 1-22.

[3] IMO 的獎牌是依照比例分來頒發,你的成績必須是在所有選手中的前 6/12, 3/12 或 1/12,你才能拿銅牌、銀牌或金牌。

作者簡介

高竹嵐-現職交通大學統計所助理教授,台灣合唱、阿卡貝拉與音樂劇作曲家、桌遊測試師與設計師、桌遊代理商新天鵝堡特約翻譯。參與作品有厄夜魔堡、調香師、數感傳奇、時光當鋪、醫藥先鋒...等。